中华绒螯蟹肌肉生长发育关键基因(MSTN)的分子功能与育种功能初步研究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150150332上海海洋大学硕士学位论文中华绒螯蟹肌肉生长发育关键基因题目：(MSTN)的分子功能与育种功能初步研究Preliminarystudyonmolecularandbreedingfunctionofkeygenes(MSTN)英文题目：regulatingmusclegrowthanddevelopmentinChinesemittencrab专业：渔业研究方向：水产动物种质资源与种苗工程姓名：陈义培指导教师：王成辉教授二O一八年六月上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑

2、重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学博/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注李思发上海海洋大学教授主席内布拉斯加大学奥马吕国庆教授委员哈分校傅萃长复旦大学教授委员委员委员委员委员岳武成上海海洋大学博士秘书答辩地点生命学院C217答辩日期2018.06.01上海海洋大学硕士学位论文中华绒螯蟹肌肉生长发育关键基因（MSTN）的分子

4、功能与育种功能初步研究摘要肌肉的生长发育与中华绒螯蟹的蜕壳和躯体增长存在紧密联系。本文对中华绒螯蟹不同蜕壳阶段（蜕壳前期D、蜕壳期E、蜕壳后期A和蜕壳间期C）的肌肉进行组织学观察，以及蜕壳前后（D、A）肌肉进行了比较转录组学分析的基础上，筛选出了肌肉发育的正、负调控候选基因和关键调控基因（MSTN）。然后采用RNAi技术对此关键基因（MSTN）进行初步的分子功能研究。同时，通过大样本检测了MSTN基因的单核苷酸多态性（SNP）和生长性状的相关性，探讨了该基因作为分子育种功能的可行性。论文的具体研究结果如下：一、中华绒螯

5、蟹步足肌肉生长发育的关键基因发掘为探讨中华绒螯蟹蜕壳前后肌肉组织的表观变化和基因表达差异，挖掘肌肉生长发育的关键基因，本章实施了四个具体蜕壳时期（蜕壳前期D3-4、蜕壳期E、蜕壳后期A2d和蜕壳间期C10d）的步足肌肉的组织学观察和含水量测定，以及蜕壳前期（D）和蜕壳后期（A）的肌肉转录组分析。结果发现：蜕壳前期的肌纤维直径和横截面积最大，蜕壳后期最小，其大小顺序均为D＞E＞C＞A，相互间存在极显著差异（P＜0.01）；而肌纤维密度却是与以上顺序完全相反，表现为蜕壳后期最大，I上海海洋大学硕士学位论文蜕壳前期最小。蜕壳

6、后期（A6h）的含水量最高（86.37%），蜕壳前期（D3-4）的含水量最低（74.49%），差异极显著（P＜0.01）。转录组分析发现蜕壳前期的高表达基因1387个，主要富集在蛋白质水解、肌管切割等肌肉发育负调控过程；而蜕壳后期的高表达基因877个，主要富集在肌细胞增殖，成肌细胞融合等大量细胞增殖过程。同时还筛选得到了肌肉发育负调控基因4个（POMT,NEB2,ZCI2AandMSTN）和肌肉发育正调控基因4个（TITIN,mTOR,XRCCandICCR），并重点对MSTN基因的时空表达差异进行了分析，发现MSTN

7、基因在蜕壳后期（A6h）的表达量最高，蜕壳前早期（D0）的表达量最低。该章研究结果为了解河蟹蜕壳前后的肌肉结构变化和分子基础奠定了基础。二、中华绒螯蟹肌肉生长发育关键基因（MSTN）的分子功能初步研究为进一步探讨MSTN基因对中华绒螯蟹蜕壳、生长的分子生物学功能，本章采用RNAi技术完成了3个蜕壳周期的连续干扰实验。结果发现：针对MSTN设计的dsRNA干扰效率较高，特别是在注射后48h的干扰效率最高（敲降效率为99%）。进一步实验发现：第一个蜕壳周期干扰结束后，干扰组比对照组的蜕壳速度有所加快，但差异不显著（P＞0.

8、05），而增重率却显著低于对照组（P＜0.05）；第二、三个周期干扰结束后，干扰组的蜕壳时长、增重率显著低于对照组（P＜0.05）。综合三次干扰结果发现，中华绒螯蟹MSTN基因被干扰后，蜕壳速率显著加快，蜕壳周期显著缩短，但蜕壳后的增重率较低。综合研究表明，II上海海洋大学硕士学位论文沉默MSTN基因可以显著加快中华绒螯蟹的蜕壳，